KR102525169B1 - Cement strength enhancer and composion thereof - Google Patents

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KR102525169B1
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문보경
김창현
이창용
김영민
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문보경
김창현
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Abstract

The present invention relates to a strength enhancer using coal gasifier fly ash or a composition thereof. More specifically, an enhancer composition contains, based on a total of 100 wt % of the enhancer composition, (a) 30 to 70 wt % of coal gasifier fly ash, and 30 to 70 wt % of water, or (b) 30 to 70 wt % of coal gasifier fly ash, 25 to 70 wt % of water, 2 to 5 wt % of gypsum, and 0.01 to 2.5 wt % of a fluidizing agent. The coal gasifier fly ash has a fineness of 12,000 to 14,000 cm^2/g, and contains, based on a total of 100 wt % of the coal gasifier fly ash, 54 to 61 wt % of SiO_2, 7 to 12 wt % of CaO, 15 to 20 wt % of Al_2O_5, 4 to 6 wt % of Fe_2O_3, and 0.5 to 3 wt % of MgO. Accordingly, a cement composition or concrete containing the enhancer composition has excellent initial and long-term strength enhancement and can suppress internal invasion of corrosive substances, and is environmentally friendly by using by-products (fly ash).

Description

시멘트 강도 강화제 및 그 조성물{Cement strength enhancer and composion thereof}Cement strength enhancer and composition thereof {Cement strength enhancer and composition thereof}

본 발명은 석탄가스화기에서 발생하는 플라이애시와 물, 석고, 유동화제 등을 혼합한 액상슬러리로써 시멘트 조성물 및 콘크리트 구조물의 강도 강화제에 관한 것으로 The present invention relates to a cement composition and a strength reinforcing agent for concrete structures as a liquid slurry in which fly ash generated from a coal gasifier is mixed with water, gypsum, and a fluidizing agent.

보다 구체적으로는, 구형의 고분말도(12,000~14,000)의 특성을 가지고 있는 석탄가스화기 플라이애시, 강도강화제 제조를 위한 물, 시멘트의 응결지연제로 사용되는 석고, 강도강화의 주요 재료인 석탄가스화기 플라이애시의 유동성 증대를 위한 유동화제를 특정 혼합하여 구현한 몰탈 및 콘크리트 제품 강도 강화제이다. More specifically, coal gasifier fly ash with a spherical shape and high fineness (12,000 to 14,000), water for manufacturing strength reinforcing agent, gypsum used as a setting retardant for cement, and coal gasifier that is the main material for strength reinforcing. It is a strength reinforcing agent for mortar and concrete products realized by specific mixing of plasticizing agents to increase the fluidity of fly ash.

석탄기스화기 플라이애시는 구형의 고분말도 미세입자로 포틀랜드 시멘트 및 석탄화력플라이애시 대비 입자 크기가 약 10분의 1로써 포틀랜드 시멘트 및 석탄화력 플라이애시와 혼합할 경우 석탄가스화기 플라이애시가 혼합대상물의 공극에 침투하여 혼합된다. 이는 시멘트 입자사이 공극 메움현상으로 물 사용량을 적게할 수 있으며 시멘트 조성물 및 콘크리트 제품은 물 사용량이 적을수록 물/시멘트비가 작을수록 고강도를 발휘할 수 있다. Coal gasifier fly ash is a spherical, high-powder fine particle with a particle size of about 1/10 compared to Portland cement and coal-fired fly ash. When mixed with Portland cement and coal-fired fly ash, coal gasifier fly ash It penetrates into the pores and mixes. This can reduce the amount of water used due to the filling of pores between cement particles, and cement compositions and concrete products can exhibit high strength as the amount of water used decreases and the water/cement ratio decreases.

또한 석탄가스화기 플라이애시는 산화칼슘 성분이 약 10%로 시멘트 조성물 및 콘크리트 구조물의 초기강도를 증가(출원번호 제10-2021-0094339) 시키는 성질이 있다. In addition, the coal gasifier fly ash has a property of increasing the initial strength of cement compositions and concrete structures with about 10% calcium oxide component (Application No. 10-2021-0094339).

그러나 석탄가스화기 플라이애시의 고분말도 특성은 대기 중 수분 흡수, 수분흡수에 따른 이송배관 막힘 벌크시멘트트레일러(BCT)로 석탄가스화기 플라이애시의 하차 등이 곤란함에 따라 석탄가스화기 플라이애시는 전량 폐기되고 있다.However, due to the high powdery characteristics of fly ash from coal gasifiers, it is difficult to absorb moisture in the air, transfer pipes clogged due to moisture absorption, and it is difficult to unload fly ash from coal gasifiers with bulk cement trailers (BCT). It is becoming.

따라서 본 발명은 폐기되는 석탄가스화기 플라이애시의 사용편의성을 확보하기 위한 것으로 주목적은 시멘트 조성물 및 콘크리트의 강화제로 활용하는 것이다. Therefore, the present invention is to secure the convenience of use of the discarded coal gasifier fly ash, and the main purpose is to utilize it as a reinforcing agent for cement compositions and concrete.

한편 시멘트는 건축에 사용되는 결합재로, 다수의 재료를 고정, 경화, 접착시키는 역할을 하는 물질로, 모래, 자갈 등의 결합에 의해 콘크리트를 생성하는데 주로 이용되고 있다. 시멘트는 일반적으로 무기질이며, 물의 유무에 따른 경화능력에 따라 수경성 및 비수경성으로 나뉜다. 콘크리트는 시멘트를 이용하여 제조되는데, 이 때 사용재료의 품질, 배합비, 공기량, 재령 등에 따라 압축강도가 달라진다. 현대 사회에서 고층 건물의 수요가 증가함에 따라 요구되는 콘크리트의 강도가 높아지고 있으며, 이에 강도를 강화시키기 위한 방법이 꾸준히 연구되고 있다.On the other hand, cement is a binder used in construction, a substance that serves to fix, harden, and adhere multiple materials, and is mainly used to create concrete by combining sand, gravel, and the like. Cement is generally inorganic, and is divided into hydraulic and non-hydraulic types according to its hardening ability according to the presence or absence of water. Concrete is manufactured using cement, and at this time, the compressive strength varies depending on the quality of the materials used, the mixing ratio, the amount of air, and the age of the material. As the demand for high-rise buildings increases in modern society, the required strength of concrete is increasing, and methods for reinforcing the strength are constantly being studied.

플라이애시(fly ash)는 석탄, 중유 등의 연료 연소화정에서 발생하는 산업부산물로, 이를 콘크리에 혼합하여 사용하는 경우 강도 및 수밀성이 향상되어 많이 사용되고 있다. 일반적으로 플라이애시는 콘크리트의 수화열 저감, 강도 향상의 목적으로 사용되나, 다량 사용되는 경우 압축강도 발현의 지연, 내구성 감소 등의 문제로 인해 주로 결합재 중량의 30%이하의 양으로 사용되고 있다. 이 중 석탄가스화기 플라이애시는 입경이 100nm ~ 5　㎛의 입자가 약 80%를 점유하고 있으며 콜로이드(1~1,000nm)와 세립현탁물질(1~10㎛)의 경계부분에 있는 플라이애시로, 석탄가스화의 부산물로 발생한다. 석탄가스화기 플라이애시의 경우에도 일반적인 플라이애시와 같이 콘크리트에 사용될 수 있으나, 석탄가스화기 플라이애시는 입경이 작고, 수분을 흡수하려는 성질이 있어 운송이 곤란하여 주로 폐기되고 있는 실정이다.Fly ash is an industrial by-product generated from fuel combustion wells such as coal and heavy oil, and is widely used because of improved strength and watertightness when mixed with concrete. In general, fly ash is used for the purpose of reducing heat of hydration and improving strength of concrete, but when used in large amounts, it is mainly used in an amount of less than 30% of the weight of the binder due to problems such as delay in developing compressive strength and decrease in durability. Of these, coal gasifier fly ash is a fly ash in which particles with a particle size of 100 nm to 5 μm occupy about 80% and are located at the boundary between colloid (1 to 1,000 nm) and fine suspended matter (1 to 10 μm). It is produced as a by-product of coal gasification. In the case of coal gasifier fly ash, it can be used for concrete like general fly ash, but coal gasifier fly ash has a small particle size and a property to absorb moisture, so it is difficult to transport and is mainly discarded.

국내 시멘트관련 업계에서 사용하는 시멘트 혼화재는 대부분 분체로써 BCT로 운송하고, 하역은 공기압축기를 활용하고 있다. 그러나 초고분말도 특성을 갖는 혼화재는 분체의 공극 크기가 작아 공기압축기로 이송이 불가한 상태이다. 따라서 실리카퓸 등 초고분말도의 특성이 있는 분체는 톤백 또는 드럼 등 밀봉용기에 담아 운반하고 활용업체에서 사용하고 있는 실정이다. 유동화제시멘트 조성물또한, 석탄가스화기 플라이애시 보다 입경이 작고 사용용도가 비슷한 실리카퓸 실리카퓸의 취급 형태를 조사한 결과, 해외에서는 실리카퓸을 분체, 입체, 슬러리 형태로 제품화하여 거래하고 있으나, 국내 시멘트 업계에서는 분체 형태로 수입된 실리카퓸 만을 사용하고 있다. Most of the cement admixtures used in the domestic cement-related industry are transported as powder by BCT, and air compressors are used for unloading. However, admixtures with ultra-high powder properties cannot be transferred to an air compressor due to the small pore size of the powder. Therefore, powders with ultra-high fineness characteristics, such as silica fume, are transported in sealed containers such as tone bags or drums, and are used by utilization companies. As a result of examining the handling form of silica fume, which has a smaller particle size than coal gasifier fly ash and similar usage, silica fume is commercialized and traded in the form of powder, solid, and slurry overseas, but domestic cement The industry uses only imported silica fume in powder form.

제품형태product type 개 요outline 단위 용적질량(톤/㎥)Unit volumetric mass (ton/㎥) 분체 실리카퓸powdered silica fume 포집되어진 형태로 처리하지 않은 제품Products not treated in a captured form 0.1~0.30.1~0.3 입체 실리카퓸three-dimensional silica fume 단위 용적질량을 증대시키기 위하여 처리한 제품Products treated to increase unit volumetric mass 0.3~0.80.3~0.8 슬러리 실리카퓸slurry silica fume 실리카퓸을 대략 같은양의 물에 현탁시킨 제품A product obtained by suspending silica fume in approximately the same amount of water 1.4 이상1.4 or later

따라서, 이에 본 발명자는 입경이 작고 수분을 흡수하는 성질이 있어 운송이 곤란하여 폐기되는 석탄가스화기 플라이애시를 슬러리화하는 기술로써, 석탄가스화기 플라이애시를 시멘트 조성물 및 콘크리트 구조물의 강도 강화제로 사용할 수 있음을 밝힘에 따라, 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention are a technology for slurrying coal gasifier fly ash, which is difficult to transport and discarded due to its small particle size and moisture absorbing property, to use the coal gasifier fly ash as a cement composition and a strength reinforcing agent for concrete structures. As it turns out that it can be, the present invention was completed.

대한민국등록특허 제10-1950525호Korean Registered Patent No. 10-1950525 대한민국공개특허 제10-1997-0026981호Korean Patent Publication No. 10-1997-0026981

실리카흄 및 플라이애쉬, 시멘트 복합체의 역학적 특성에 관한 실험적 연구, 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute v.6 no.5, 1994, p.158-170 Experimental study on the mechanical properties of silica fume, fly ash and cement composites, Journal of the Korea Concrete Institute = Magazine of the Korea Concrete Institute v.6 no.5, 1994, p.158-170 콘크리트 특성에 미치는 고분말도 플라이애쉬의 치환율 및 물-결합재비 영향에 관한 실험적 연구, Journal of the Korea Concrete Institue, Vo. 21, No.1, 2009, p.29-35 Experimental study on the effect of replacement rate and water-binder ratio of fly ash of high powder density on concrete properties, Journal of the Korea Concrete Institute, Vo. 21, No.1, 2009, p.29-35

본 발명의 목적은 석탄가스화기 플라이애시의 수분 흡수 특성으로 인한 이송 배관 막힘과 BCT 운송 불가 등의 문제를 해결하여 폐기되는 석탄가스화기 플라이애시를 시멘트 조성물 및 콘크리트 2차제품의 혼화재로 활용하는 것이다. An object of the present invention is to utilize the discarded coal gasifier fly ash as an admixture for cement compositions and concrete secondary products by solving problems such as clogging of the transfer pipe and inability to transport BCT due to the moisture absorption characteristics of the fly ash of the coal gasifier. .

폐기되는 석탄가스화기 플라이애시를 본 발명기술을 이용하여 슬러리로 제조할 경우 포틀랜드 시멘트와 플라이애시 시멘트 등 시멘트 조성물의 강도를 획기적으로 증가시킬수 있다. 특히, 조기 강도가 약한 플라이애시 시멘트에 본 발명품을 혼합하여 사용할 경우 기존 포틀랜드 시멘트 제품보다 강도가 강한 플라이애시 시멘트 제품을 구현할 수 있다. When waste coal gasifier fly ash is prepared into a slurry using the technology of the present invention, the strength of cement compositions such as Portland cement and fly ash cement can be dramatically increased. In particular, when the present invention is mixed and used with fly ash cement having low early strength, a fly ash cement product having higher strength than existing Portland cement products can be realized.

상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은 강화제 조성물 총 100 중량% 대비, (a) 석탄가스화기 플라이애시 30 내지 70 중량%, 및 물 30 내지 70 중량%; 또는 (b) 석탄가스화기 플라이애시 30 내지 70 중량%, 물 25 내지 70 중량%, 석고 2 내지 5 중량%, 및 유동화제 0.01 내지 2.5 중량%를 포함하는 강화제 조성물로서, 상기 석탄가스화기 플라이애시는 분말도가 12,000 내지 14,000 ㎠/g이고, 석탄가스화기 플라이애시 총 100 중량%를 기준으로 SiO2 54 내지 61 중량%, CaO 7 내지 12 중량%, Al2O5 15 내지 20 중량%, Fe2O3 4 내지 6 중량% 및 MgO 0.5 내지 3 중량%를 포함하는 강화제 조성물을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention is based on 100% by weight of the total reinforcing agent composition, (a) 30 to 70% by weight of coal gasifier fly ash, and 30 to 70% by weight of water; Or (b) a reinforcing agent composition comprising 30 to 70% by weight of coal gasifier fly ash, 25 to 70% by weight of water, 2 to 5% by weight of gypsum, and 0.01 to 2.5% by weight of a plasticizing agent, wherein the coal gasifier fly ash has a fineness of 12,000 to 14,000 cm 2 / g, and 54 to 61 wt% of SiO 2 , 7 to 12 wt% of CaO, 15 to 20 wt% of Al 2 O 5 , Fe 2 O 3 4 to 6% by weight and MgO 0.5 to 3% by weight.

본 발명에서, 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present invention, when it is said that a certain component is included, this means that other components may be further included without excluding other components unless otherwise stated.

본 발명에서, 어떤 구성 요소를 더 포함한다고 할 때, 이는 원 조성물의 일부를 제외하지 않고 다른 구성 요소를 더 포함하는 것을 의미한다.In the present invention, when it is said that a certain component is further included, this means that other components are further included without excluding a part of the original composition.

본 발명에서, 중량%는 각 구성의 총합 조성물 대비 중량%를 의미하며, 각 구성의 중량%를 합하여 100%가 될 수 있는 것을 의미한다.In the present invention, weight % means weight % relative to the total composition of each component, and means that the total weight % of each component can be 100%.

본 발명은 석탄가스화기 플라이애시의 입경과 구형의 형태, 유동성의 특성을 이용한 강화제 조성물 및 이의 제조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 석탄가스화기 플라이애시의 액체 내 분산현상을 이용한다. 본 발명 제조방법은, 본 발명 내 석탄가스화기 플라이애시의 함량이 50%중량 이내인 경우, 석탄가스화기 플라이애시와 물을 혼합하여 제조한다. 또한, 석탄가스화기 플라이애시의 함량이 50%중량 이상의 고농도일 경우, 유동화제를 첨가하여 슬러리를 제조한다. 상기 강화제 조성물, 시멘트 조성물 및 콘크리트 강도강화의 특성이 있는 석탄가스화기 플라이애시의 운송 및 취급의 용이성을 확보할 수 있다.The present invention relates to a reinforcing agent composition using the particle size, spherical shape, and fluidity characteristics of coal gasifier fly ash and its preparation, and more specifically, uses the dispersion phenomenon of coal gasifier fly ash in a liquid. In the manufacturing method of the present invention, when the content of the fly ash of the coal gasifier in the present invention is within 50% by weight, it is prepared by mixing the fly ash of the coal gasifier and water. In addition, when the content of the fly ash of the coal gasifier is at a high concentration of 50% or more by weight, a slurry is prepared by adding a fluidizing agent. It is possible to secure the ease of transportation and handling of the reinforcing agent composition, the cement composition, and the coal gasifier fly ash having the characteristics of reinforcing concrete strength.

본 발명에서, 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 플라이애시 시멘트를 사용할 수 있다. 포틀랜드 시멘트 및 플라이애시 시멘트는 하기 표 2의 종별 분말도 및 압축강도를 나타내나, 현재 국내 시멘트 산업에서는 플라이애시 시멘트의 경우 압축강도가 낮아 거의 생산하지 않고 있으며, 시멘트 2차제품 등 콘크리트 제품 제조시 경제성 확보를 위하여 저가의 석탄화력 플라이애시를 혼합하여 시멘트 사용량을 줄이는 목적으로 사용하고 있다.In the present invention, the cement may be Portland cement or fly ash cement. Portland cement and fly ash cement show the type of powder and compressive strength shown in Table 2 below, but currently, in the domestic cement industry, fly ash cement is rarely produced due to its low compressive strength, and when manufacturing concrete products such as cement secondary products In order to secure economic feasibility, low-cost coal-fired fly ash is mixed and used for the purpose of reducing the amount of cement used.

포틀랜드 시멘트 및 플라이애시 시멘트 종별 분말도 및 압축강도Portland cement and fly ash cement fineness and compressive strength 구분division 포틀랜드 시멘트(KS L 5201)Portland cement (KS L 5201) 플라이애시 시멘트(KS L 5211)Fly ash cement (KS L 5211) 석탄가스화기 플라이애시Coal Gasifier Fly Ash 보통(1종)Normal (Type 1) 조강(3종)Crude steel (3 types) 1종1 type 2종2 types 3종3 types -- 분말도(㎠/g)Fineness (cm2/g) 2,800이상Over 2,800 3,300이상Over 3,300 2,500이상Over 2,500 2,500이상Over 2,500 2,500이상Over 2,500 12,000~14,00012,000~14,000 압축
강도
(Mpa)compression
robbery
(Mpa) 1일1 day 10.0이상10.0 or higher -- 3일3 days 12.5이상12.5 or higher 20.0이상20.0 or higher 12.5이상12.5 or higher 10.0이상10.0 or higher 7.5이상7.5 or higher -- 7일7 days 22.5이상22.5 or higher 32.5이상32.5 or higher 22.5이상22.5 or higher 17.5이상17.5 or higher 15.0이상15.0 or higher -- 28일28 days 42.5이상42.5 or higher 47.5이상47.5 or higher 42.5이상42.5 or higher 37.5이상37.5 or higher 32.5이상32.5 or higher --

본 발명 강화제 조성물, 시멘트 조성물 또는 이를 포함하는 콘크리트 제품은 강화제 조성물을 포함함에 따라 초기 강도 구현이 필요한 콘크리트 도로의 보수용으로 적합하고, 콘크리트 구조물의 거푸집 탈형에 필요한 소요시간을 단축할 수 있어 콘크리트 2차 제품의 생산성을 향상시킬수 있고, 콘트리트 벽 보수 등의 용도로 우수하게 사용할 수 있다.The reinforcing agent composition, the cement composition, or the concrete product containing the reinforcing agent composition of the present invention is suitable for repairing concrete roads requiring initial strength as it includes the reinforcing agent composition, and can reduce the time required to demold the mold of a concrete structure, thereby reducing the concrete 2 Productivity of car products can be improved, and it can be used excellently for purposes such as concrete wall repair.

본 발명 강화제 조성물은, 포틀랜드 시멘트 및 석탄화력 플라이애시와 비교하여, 분말도 및 플로값이 우수하고, 산화칼슘 함량이 국내 석탄화력 플라이애시 보다 높으면서 7~12%로 일정한 조성을 보인다. 또한, 석탄가스화기 플라이애시, 물, 석고(시멘트의 응결지연제 및 초기강도 강화 효과), 유동화제(슬러리 유동성 향상)를 특정배합한 조성물로써, 본 발명 조성물을 시멘트 조성물 또는 콘크리트에 배합하여 만들어진 구조물은 초기 및 장기 강도 강화가 탁월하다.Compared to Portland cement and coal-fired fly ash, the reinforcing agent composition of the present invention has excellent powderiness and flow value, and has a higher calcium oxide content than domestic coal-fired fly ash and shows a constant composition of 7 to 12%. In addition, it is a composition in which fly ash of a coal gasifier, water, gypsum (setting retardant of cement and initial strength reinforcing effect), and fluidizing agent (improving slurry fluidity) are specially mixed, and the composition of the present invention is mixed with cement composition or concrete. The structure has excellent initial and long-term strength enhancement.

또한, 본 발명 강화제 조성물은 특히 초기 강도 구현이 필요한 콘크리트 도로의 보수용도 등으로 적합하며, 콘크리트 구조물의 탈형 등에 필요한 소요시간을 단축할 수 있어 콘크리트 2차 제품의 생산성을 향상시킬수 있고, 콘트리트 벽 보수 등의 용도로 우수하게 사용할 수 있다.In addition, the reinforcing agent composition of the present invention is particularly suitable for repairing concrete roads requiring initial strength, and can shorten the time required for demolding of concrete structures to improve productivity of secondary concrete products and repair concrete walls. It can be used excellently for such purposes.

또한, 본 발명 강화제 조성물을 시멘트에 혼합할 시, 유동성이 풍부함에 따라 물/결합재(W/B) 비율을 낯출수 있어 시멘트 조성물 및 콘크리트 조성물은 구조가 치밀해질 수 있다. 따라서, 본 발명 강화제 조성물을 혼합하여 제조된 시멘트 조성물 또는 콘크리트 조성물은 외부의 부식물질이 조성물 내로 침입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명품을 혼합한 콘크리트 구조물은 해양구조물로써 사용이 가능하며, 구조물의 압축강도가 초고강도임에 따라 해안가 콘크리트 말뚝으로 사용할 경우 성능이 탁월하다.In addition, when the reinforcing agent composition of the present invention is mixed with cement, the water/binder (W/B) ratio can be lowered due to its rich fluidity, so that the cement composition and concrete composition can have dense structures. Therefore, the cement composition or concrete composition prepared by mixing the reinforcing agent composition of the present invention can inhibit the penetration of external corrosive substances into the composition. Therefore, the concrete structure mixed with the present invention can be used as a marine structure, and since the compressive strength of the structure is ultra-high, it has excellent performance when used as a coastal concrete pile.

또한, 본 발명 강화제 조성물에서 석탄가스화기 플라이애시를 사용할 경우 석탄가스화기 발전소를 운영하는 발전사는 환경부담금을 절감할 수 있으며, 시멘트 사용량의 일부(약 30%)를 대체함으로써 시멘트 사용량 절감에 따른 국가 온실가스 배출량을 감소할 수 있다. 또한, 국가적으로 온실가스 발생량이 많은 시멘트를 대체함에 따라 온실가스 배출량을 감소시킬 수 있고, 폐자원을 재활용 할 수 있다. 또한, 본 발명품이 시멘트 조성물 및 콘크리트 강도를 초고강도화 함에 따라 기존 초고강도 몰탈 및 콘크리트 제품제조에 사용되는 고로슬래그 미분말과 고가의 수입 실리카퓸을 대체 할 수 있다.In addition, when the fly ash of the coal gasifier is used in the reinforcing agent composition of the present invention, the power generation company operating the coal gasifier power plant can reduce the environmental charge, and by substituting a part (about 30%) of the cement usage, the country according to the reduction of cement usage Greenhouse gas emissions can be reduced. In addition, it can reduce greenhouse gas emissions and recycle waste resources by replacing cement, which generates a lot of greenhouse gases nationally. In addition, as the present invention increases the strength of the cement composition and concrete, it can replace the blast furnace slag fine powder and expensive imported silica fume used in the manufacture of existing ultra-high strength mortar and concrete products.

본 발명의 일 양태에서, 상기 강화제 조성물은 (a) 석탄가스화기 플라이애시 40 내지 60 중량%, 및 물 40 내지 60 중량%를 포함한다.In one aspect of the present invention, the reinforcing agent composition includes (a) 40 to 60% by weight of coal gasifier fly ash, and 40 to 60% by weight of water.

구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 (a) 석탄가스화기 플라이애시는 42 내지 58 중량%, 구체적으로 43 내지 57 중량%, 44 내지 56 중량%, 45 내지 55 중량%이고, 잔량의 물을 포함한다.In one specific aspect of the present invention, the (a) coal gasifier fly ash is 42 to 58% by weight, specifically 43 to 57% by weight, 44 to 56% by weight, 45 to 55% by weight, including the remaining amount of water do.

본 발명의 일 양태에서, 상기 (b) 석탄가스화기 플라이애시의 함량은 40 내지 70 중량%, 구체적으로 45 내지 65 중량%, 46 내지 64 중량%, 47 내지 63 중량%, 48 내지 62 중량%, 49 내지 61 중량%, 더 구체적으로 50 내지 60 중량%이다.In one aspect of the present invention, the content of the (b) coal gasifier fly ash is 40 to 70% by weight, specifically 45 to 65% by weight, 46 to 64% by weight, 47 to 63% by weight, 48 to 62% by weight , 49 to 61% by weight, more specifically 50 to 60% by weight.

본 발명의 일 양태에서, 상기 (b) 물 함량은 25 내지 70 중량%, 구체적으로 30 내지 50 중량%, 31 내지 49 중량%, 32 내지 48 중량%, 33 내지 47 중량%, 34 내지 46 중량%, 더 구체적으로, 35 내지 45 중량%를 포함한다.In one aspect of the present invention, the (b) water content is 25 to 70% by weight, specifically 30 to 50% by weight, 31 to 49% by weight, 32 to 48% by weight, 33 to 47% by weight, 34 to 46% by weight %, more specifically, from 35 to 45% by weight.

본 발명의 일 양태에서, 상기 (b) 석고는 2 내지 5 중량%, 구체적으로 2.5 내지 4.5 중량%, 2.6 내지 4.4 중량%, 2.7 내지 4.3 중량%, 2.8 내지 4.2 중량%, 2.9 내지 4.1 중량%, 더 구체적으로 3 내지 4 중량%를 포함한다.In one aspect of the present invention, the (b) gypsum is 2 to 5% by weight, specifically 2.5 to 4.5% by weight, 2.6 to 4.4% by weight, 2.7 to 4.3% by weight, 2.8 to 4.2% by weight, 2.9 to 4.1% by weight , more specifically 3 to 4% by weight.

본 발명의 일 양태에서, 상기 (b)의 유동화제는 석탄가스화기 플라이애시와 석고의 중량 합 대비 0.6 내지 1 중량%이다.In one aspect of the present invention, the fluidizing agent of (b) is 0.6 to 1% by weight compared to the sum of the weight of the coal gasifier fly ash and gypsum.

본 발명의 일 양태에서, 상기 강화제 조성물은 비중이 1.3 내지 1.7이다. 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 강화제 조성물은 비중이 1.35 내지 1.65, 더 구체적으로 1.36 내지 1.64, 1.37 내지 1.63, 1.38 내지 1.62, 1.39 내지 1.61, 1.4 내지 1.6이다.In one aspect of the present invention, the reinforcement composition has a specific gravity of 1.3 to 1.7. In one specific aspect of the present invention, the reinforcement composition has a specific gravity of 1.35 to 1.65, more specifically 1.36 to 1.64, 1.37 to 1.63, 1.38 to 1.62, 1.39 to 1.61, or 1.4 to 1.6.

본 발명의 일 양태에서, 상기 강화제 조성물은 현탁액 형태이다.In one aspect of the invention, the enhancer composition is in the form of a suspension.

본 발명의 일 양태에서, 상기 석탄가스화기 플라이애시는 활성도지수(재령28일)가 120 이상이다. 구체적으로, 상기 활성도지수(재령28일)은 130 내지 140일 수 있다.In one aspect of the present invention, the coal gasifier fly ash has an activity index (age 28 days) of 120 or more. Specifically, the activity index (age 28 days) may be 130 to 140.

본 발명의 일 양태에서, 석탄가스화기 플라이애시는 하기 조성과 같다.In one aspect of the present invention, the coal gasifier fly ash has the following composition.

[석탄가스화기 플라이애시][Coal gasifier fly ash]

Figure 112021120939922-pat00001
Figure 112021120939922-pat00001

본 발명의 일 양태에서, 상기 석탄가스화기 플라이애시는 상기 조성에서 석탄가스화기 플라이애시 총 100 중량%대비 중량비 합이 1 내지 6 중량%인 K2O 및 Na2O를 더 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the coal gasifier fly ash may further include K 2 O and Na 2 O having a total weight ratio of 1 to 6% by weight based on 100% by weight of the total fly ash of the coal gasifier in the composition.

구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 석탄가스화기 플라이애시는 상기 조성에서 석탄가스화기 플라이애시 총 100 중량%대비 Na2O를 0.5 내지 2 중량% 더 포함할 수 있다.In a specific aspect of the present invention, the fly ash of the coal gasifier may further include 0.5 to 2% by weight of Na 2 O relative to 100% by weight of the total fly ash of the coal gasifier in the composition.

구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 석탄가스화기 플라이애시는 상기 조성에서 석탄가스화기 플라이애시 총 100 중량%대비 K2O를 0.5 내지 4 중량% 더 포함할 수 있다.In a specific aspect of the present invention, the coal gasifier fly ash may further include 0.5 to 4% by weight of K 2 O based on 100% by weight of the total fly ash of the coal gasifier in the composition.

또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 석탄가스화기 플라이애시는 상기 조성에서 석탄가스화기 플라이애시 총 100 중량%대비 TiO2를 0.5 내지 5 중량% 더 포함할 수 있다.In addition, in a specific aspect of the present invention, the coal gasifier fly ash may further include 0.5 to 5% by weight of TiO 2 based on 100% by weight of the total fly ash of the coal gasifier in the composition.

또한, 본 발명은 상기 강화제 조성물을 포함하는, 시멘트 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a cement composition comprising the reinforcing agent composition.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 시멘트, 강화제 조성물 및 물을 포함한다.In one aspect of the present invention, the cementitious composition comprises cement, a reinforcing agent composition and water.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 시멘트 조성물 총 100 중량% 대비, 시멘트 30 내지 80 중량%, 강화제 조성물 5 내지 60 중량% 및 물 1 내지 30 중량%를 포함한다.In one aspect of the present invention, the cement composition includes 30 to 80% by weight of cement, 5 to 60% by weight of a reinforcing agent composition, and 1 to 30% by weight of water, based on 100% by weight of the total cement composition.

구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 시멘트 조성물 총 100 중량% 대비, 시멘트 40 내지 75 중량%, 강화제 조성물 10 내지 30 중량% 및 물 3 내지 20 중량%를 포함한다.In a specific aspect of the present invention, the cement composition includes 40 to 75% by weight of cement, 10 to 30% by weight of a reinforcing agent composition, and 3 to 20% by weight of water, based on 100% by weight of the total cement composition.

본 발명에서, 상기 시멘트는 특정 시멘트 예를 들면, 포틀랜드 시멘트에 특별히 제한되지 않으며, 모든 시멘트의 형태를 포함할 수 있다. In the present invention, the cement is not particularly limited to a specific cement, such as Portland cement, and may include all types of cement.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 또는 플라이애시 시멘트이다. 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 플라이애시 함량이 5 내지 30%인, 플라이애시 시멘트이다.In one aspect of the invention, the cement is Portland cement, early strength Portland cement, or fly ash cement. In one specific aspect of the present invention, the cement is Portland cement, early strength Portland cement, or fly ash cement having a fly ash content of 5 to 30%.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 인장강도(재령 28일)가 60 MPa 이상이다.In one aspect of the present invention, the cement composition has a tensile strength (age 28 days) of 60 MPa or more.

본 발명에서, 상기 시멘트 조성물은 강화제 조성물을 포함함에 따라 인장강도(재령 28일)이 최소 15%이상 상승될 수 있다.In the present invention, the tensile strength (age 28 days) of the cement composition may be increased by at least 15% or more by including the reinforcing agent composition.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 AE감수제, 반응촉진제, 지연제, 급결제, 방수제, 기포제 또는 발포제 중 적어도 어느 하나의 혼화제를 더 포함한다.In one aspect of the present invention, the cement composition further includes at least one admixture selected from the group consisting of an AE water reducing agent, a reaction accelerator, a retardant, a rapid setting agent, a waterproofing agent, a foaming agent, and a foaming agent.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 고로슬래그, 플라이애시, 실리카퓸, 및 메타카올린으로 구성된 혼화재로부터 선택된 1종 이상을 추가로 더 포함한다.In one aspect of the present invention, the cement composition further includes at least one selected from admixtures composed of blast furnace slag, fly ash, silica fume, and metakaolin.

본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트 조성물은 물-결합재비(Water Binder Ratio, W/B)가 0.25 내지 0.4이다. 더 구체적으로, 물-결합재비(W/B)는 0.26 내지 0.38이다.In one aspect of the present invention, the cement composition has a water binder ratio (W/B) of 0.25 to 0.4. More specifically, the water-binder ratio (W/B) is 0.26 to 0.38.

또한, 본 발명은 상기 강화제 조성물 또는 시멘트 조성물은 콘크리트 제품을 제공한다.In addition, the present invention provides a concrete product using the reinforcing agent composition or cement composition.

본 발명은 강화제 조성물을 포함하는 시멘트 조성물 또는 콘크리트는 초기 및 장기 강도 강화가 탁월하며, 물-결합재(W/B) 비율을 낮출 수 있어 구조가 치밀함에 따라 부식물질의 내부 침입을 억제할 수 있으며, 부산물(플라이애시)을 사용함에 따라 친환경적이다.In the present invention, the cement composition or concrete containing the reinforcing agent composition has excellent initial and long-term strength reinforcement, and can lower the water-binder (W / B) ratio, so that the structure is dense and can suppress the penetration of corrosive substances into the interior, , It is eco-friendly as it uses a by-product (fly ash).

도 1은 석탄가스화기 플라이애시와 석탄화력(태안화력) 플라이애시의 활성도와 분말도를 전문기관에서 분석한 자료이다.
도 2는 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트 석탄화력 플라이애시, 석탄가스화기 플라이애시 별 입자 분포도를 나타낸 것이다.
도 3은 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수의 중량비율 50:50로 혼합한 사진이다.
도 4는 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수, 석고의 중량비율 56.5:40:3.5로 혼합한 사진이다.
도 5는 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수의 중량비율이 50:50인 슬러리를 이용하여 실시한 보통 포틀랜드 시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수의 중량비율이 50:50인 슬러리를 이용하여 실시한 조강 포틀랜드 시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수, 석고의 중량비율이 56.5:40:3.5인 슬러리를 이용하여 실시한 조강 포틀랜드 시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 8는 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수의 중량비율이 50:50인 슬러리를 이용하여 실시한 플라이애시(10%)시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수의 중량비율이 50:50인 슬러리를 이용하여 실시한 플라이애시(20%)시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수, 석고의 중량비율이 56.5:40:3.5인 슬러리를 이용하여 실시한 플라이애시(10%)시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 11은 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수, 석고의 중량비율이 56.5:40:3.5인 슬러리를 이용하여 실시한 플라이애시(20%)시멘트 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 12는 플라이애시(20%)시멘트에 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수, 석고의 중량비율이 56.5:40:3.5인 슬러리를 추가한 압축강도 변화 실험결과를 나타낸 그래프이다.
도 13은 실시예에 따른 보통 포틀랜드 시멘트 W/B 0.40 시편을 나타낸 도이다.1 is data analyzed by a professional institution for the activity and powderiness of coal gasifier fly ash and coal-fired power plant (Taean thermal power plant) fly ash.
Figure 2 shows a particle distribution diagram for each of normal Portland cement, early-strength Portland cement coal-fired fly ash, and coal gasifier fly ash.
Figure 3 is a photograph of coal gasifier fly ash and mixed water mixed at a weight ratio of 50:50.
4 is a photograph of coal gasifier fly ash, mixed water, and gypsum mixed at a weight ratio of 56.5: 40: 3.5.
Figure 5 is a graph showing the results of ordinary Portland cement compressive strength change experiment performed using a slurry having a weight ratio of 50:50 of coal gasifier fly ash and mixing water.
6 is a graph showing the results of an experiment on the change in compressive strength of early-strength Portland cement conducted using a slurry having a weight ratio of 50:50 of fly ash and mixing water in a coal gasifier.
7 is a graph showing the results of an experiment on the change in compressive strength of early-strength Portland cement conducted using a slurry having a weight ratio of 56.5: 40: 3.5 of fly ash, mixed water, and gypsum in a coal gasifier.
8 is a graph showing the results of experiments on changes in compressive strength of fly ash (10%) cement conducted using a slurry having a weight ratio of 50:50 of fly ash and mixing water in a coal gasifier.
9 is a graph showing the results of experiments on changes in compressive strength of fly ash (20%) cement conducted using a slurry having a weight ratio of 50:50 of fly ash and mixing water in a coal gasifier.
10 is a graph showing the results of experiments on the change in compressive strength of fly ash (10%) cement conducted using a slurry having a weight ratio of 56.5: 40: 3.5 of fly ash, mixed water, and gypsum in a coal gasifier.
11 is a graph showing the results of experiments on the change in compressive strength of fly ash (20%) cement conducted using a slurry having a weight ratio of 56.5: 40: 3.5 of fly ash, mixed water, and gypsum in a coal gasifier.
12 is a graph showing the experimental results of the change in compressive strength by adding a slurry having a weight ratio of 56.5: 40: 3.5 of fly ash, mixed water, and gypsum of a coal gasifier to fly ash (20%) cement.
13 is a view showing a normal Portland cement W/B 0.40 specimen according to an embodiment.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples and experimental examples.

단 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

[실시예][Example]

석탄가스화기 플라이애시, 석탄화력 플라이애시 플로우값비 및 활성도 측정Coal gasifier fly ash, coal-fired power plant fly ash flow value ratio and activity measurement

본 발명에 앞서 석탄가스화기 플라이애시와 기존 석탄화력 플라이애시의 플로값비와 활성도를 조사하기 위하여 분석 전문기관에 분석을 의뢰하였다. 조사결과는 하기 표 3에 나타난 바와 같으며, 석탄가스화기 플라이애시 및 석탄화력 플라이애시 모두 플로값비 110 이었으며, 활성도는 석탄가스화기 플라이애시 133, 석탄화력 플라이애시 95로, 석탄가스화기 플라이애시의 활성도가 석탄화력 플라이애시 대비 1.4배, 플라이애시 2종 기준대비 약 1.7배 높은 것으로 조사되었다. Prior to the present invention, an analysis was requested to an analysis professional institution to investigate the flow value ratio and activity of fly ash of a coal gasifier and existing coal-fired power plant fly ash. The results of the investigation are shown in Table 3 below, and both the fly ash of the coal gasifier and the fly ash of the coal-fired power plant had a flow value ratio of 110, and the activity was 133 for the fly ash of the coal gasifier and 95 for the fly ash of the coal-fired power plant. It was investigated that the activity was 1.4 times higher than that of coal-fired power plant fly ash and about 1.7 times higher than the standard of two types of fly ash.

구분division 플라이애시 2종 기준Based on 2 types of fly ash 조사결과result 석탄화력 플라이애시Coal Fired Fly Ash 석탄가스화기 플라이애시Coal Gasifier Fly Ash 플로우값비flow rate 9595 110110 110110 활성도 지수activity index 8080 9595 133 (40% ↑133 (40% ↑

물/플라이애시 시멘트 비율 조절에 따른 압축강도 측정Measurement of compressive strength according to adjusting water/fly ash cement ratio

통상적으로 사용되는 보통 포틀랜드 시멘트 1종과 석탄가스화기 플라이애시를 특정배합으로 혼합한 후, 물/결합재(W/B) 비율을 조절함에 따라 압축강도를 측정하는 예비실험을 시행하였다. 시멘트의 압축강도는 KS L ISO 679 방법을 준용 측정하였으며, 실험결과는 하기 표 4와 같다. A preliminary experiment was conducted to measure the compressive strength by adjusting the water/binder (W/B) ratio after mixing a commonly used Portland cement and fly ash from a coal gasifier in a specific mixture. The compressive strength of cement was measured according to the KS L ISO 679 method, and the experimental results are shown in Table 4 below.

실험결과, 석탄가스화기 플라이애시 시멘트의 압축강도는 재령 3일의 경우 W/B가 0.50에서 0.40으로 감소할 경우, 25.4에서 32.9로 지속적으로 증가하였으나, 보통 포틀랜드 시멘트는 W/B의 비율에 따른 경향성과 무관하게 0.42에서 압축강도가 37.8로 최대로 나타났으며, 0.40에서는 작업성이 저하되어 시편이 불량하게 나타났고(도 12),, 압축강도가 저하되는 경향을 나타내었다.As a result of the experiment, the compressive strength of the fly ash cement of the coal gasifier increased continuously from 25.4 to 32.9 when the W/B decreased from 0.50 to 0.40 in the case of 3 days of age, but the ordinary Portland cement increased according to the W/B ratio. Regardless of the tendency, the compressive strength was maximum at 37.8 at 0.42, and at 0.40, the workability was reduced and the specimen appeared poor (FIG. 12), and the compressive strength showed a tendency to decrease.

물/결합재 비율 조절에 따른 압축강도 변화Compressive strength change according to water/binder ratio adjustment 구 분division 실험1Experiment 1 실험2Experiment 2 실험3Experiment 3 석탄가스화기 플라이애시
시멘트*Coal Gasifier Fly Ash
cement* W/B(%)W/B(%) 0.500.50 0.420.42 0.400.40 재령 3일(MPa)Age 3 days (MPa) 25.425.4 29.729.7 32.932.9 보통 포틀랜드 시멘트 1종1 ordinary Portland cement W/B(%)W/B(%) 0.500.50 0.420.42 0.400.40 재령 3일(MPa)Age 3 days (MPa) 30.730.7 37.837.8 24.324.3

* 석탄가스화기 플라이애시 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트 21%를 석탄가스화기 플라이애시로 치환한 플라이애시 시멘트임* Coal gasifier fly ash cement is fly ash cement in which 21% of ordinary Portland cement is replaced with coal gasifier fly ash.

석고 주입에 따른 압축강도 측정Measurement of compressive strength according to gypsum injection

시멘트의 응결지연제로 사용되고 있는 석고를 석탄가스화기 플라이애시가 혼합되어 있는 시멘트에 첨가함에 따른 조성물의 압축강도 변화를 조사하기 위하여, 사전시험으로 보통 포틀랜드 시멘트, 석탄가스화기 플라이애시, 이수석고를 하기 표 5와 같이 치환하여 압축강도 변화를 측정하는 시험을 시행하였다. 치환 정도 및 압축강도 변화는 표 5에 나타난 바와 같다.In order to investigate the change in compressive strength of the composition according to the addition of gypsum, which is used as a setting retardant of cement, to cement mixed with coal gasifier fly ash, ordinary Portland cement, coal gasifier fly ash, and dihydrate gypsum were tested in the table below as a preliminary test. A test was conducted to measure the change in compressive strength by substituting as shown in Fig. 5. The degree of substitution and the change in compressive strength are shown in Table 5.

시행결과, 이수석고 1.7~3.2%를 첨가할 경우 압축강도가 17~24% 증가하였다. As a result, the compressive strength increased by 17 to 24% when 1.7 to 3.2% of dihydrate gypsum was added.

석탄가스화기 플라이애시의 포틀랜드 시멘트(3종) 치환율과 석고 주입에 따른 압축강도 변화Portland cement (3 types) replacement rate of fly ash in coal gasifier and change in compressive strength according to gypsum injection 구분division 실험 1Experiment 1 실험 2experiment 2 실험 3Experiment 3 1One 22 비고note 1One 22 비고note 1One 22 비고note 구성비
(%)component ratio
(%) 포틀랜드 시멘트 1종Portland Cement 1 7575 7575 -- 6060 6060 -- 5050 5050 -- 석탄가스화기 플라이애시Coal Gasifier Fly Ash 2525 23.723.7 -- 4040 37.437.4 -- 5050 46.846.8 -- 이수석고Isu Gypsum 1.71.7 -- 2.62.6 -- 3.23.2 -- W/B 비W/B ratio 0.400.40 0.400.40 -- 0.500.50 0.500.50 -- 0.500.50 0.500.50 -- 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 3일3 days 27.927.9 32.632.6 17%↑17%↑ 11.611.6 14.414.4 24%↑24%↑ 8.78.7 10.710.7 23%↑23%↑

실시 예 1. 시멘트 강도 강화제 조성물 제조Example 1. Preparation of cement strength reinforcing agent composition

본 발명의 시멘트 강도 강화제 조성물을 제조하여, 하기 설명과 같이 조성물을 배합하고 비중측정과 혼합 상태를 육안관찰하였다.The cement strength reinforcing agent composition of the present invention was prepared, and the composition was mixed as described below, and the specific gravity measurement and mixing state were visually observed.

실험1. 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수를 총 중량비율 100으로하여 석탄가스화기 플라이애시 : 혼합수 중량 비율이 50 : 50인 슬러리를 제조하였다. Experiment 1. A slurry having a weight ratio of 50:50 of coal gasifier fly ash:mixing water was prepared by setting the total weight ratio of coal gasifier fly ash and mixing water to 100.

비중은 1.43이며 슬러리의 흐름은 양호하였으며, 3일간의 정치 후 침적상태 관찰결과 침적된 석탄가스화기 플라이애시가 거의 없는 것처럼 현탁액 상태를 유지하였다(도 3). The specific gravity was 1.43, the flow of the slurry was good, and as a result of observation of the deposition state after 3 days of standing, the suspension state was maintained as if there was almost no deposited coal gasifier fly ash (FIG. 3).

실험2. 석탄가스화기 플라이애시와 혼합수, 석고의 혼합물인 슬러리의 총 중량비율을 100으로 하여 석탄가스화기 플라이애시 : 물 : 석고를 중량 비율 56.5 : 40.0 : 3.5로하여 유동화제를 석탄가스화기 플라이애시와 석고의 중량합 대비 0.8% 첨가하여 슬러리를 제조하였다Experiment 2. The total weight ratio of the slurry, which is a mixture of coal gasifier fly ash, mixed water, and gypsum, is set to 100, and the coal gasifier fly ash: water: gypsum is set to a weight ratio of 56.5: 40.0: 3.5. A slurry was prepared by adding 0.8% of the total weight of gypsum.

비중은 1.58이며 슬러리의 흐름은 실험 1보다 양호하였으며, 3일간의 정치 후 침적상태 관찰결과 침적된 석탄가스화기 플라이애시가 약간 존재하는 상태로, 현탁액 상태를 유지하였다(도 4). The specific gravity was 1.58, and the flow of the slurry was better than that of Experiment 1. As a result of observation of the deposition state after standing still for 3 days, the deposited coal gasifier fly ash was slightly present, and the suspension state was maintained (FIG. 4).

실시 예 2. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (1)Example 2. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (1)

실험1. 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 66.2 : 14.7 : 19.1로, 물*1)/결합재*2)(W/B)비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 1. The weight ratio of ordinary Portland cement and the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, mixing water was 66.2: 14.7: 19.1, and the water *1) / binder *2) (W / B) ratio was 0.36. After adding 0.8% of the fluidizing agent to the weight ratio of the binder, a specimen was prepared and the compressive strength was measured by applying the KS L ISO 679 method.

(*1) 물: 발명품인 슬러리에 포함된 혼합수와 배합수의 중량합)(*1) Water: The weight sum of mixing water and mixing water included in the slurry, which is an invention)

(*2) 결합재: 시멘트와 발명품 내의 석탄가스화기 플라이애시의 중량합)(*2) Binder: Sum of cement and fly ash from coal gasifier in the invention)

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 보통 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우 16.2%, 재령 28일의 경우 30.7%가 큰 압축강도를 구현하였다(도 5, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 16.2% at 7 days and 30.7% at 28 days compared to ordinary Portland cement specimens. It was implemented (Fig. 5, Experimental result 1).

실험2. 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량비율을 58.8 : 29.4 : 11.8로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다Experiment 2. The weight ratio of ordinary Portland cement and the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, mixing water was 58.8: 29.4: 11.8, and the water / binder (W / B) ratio was 0.36, and a fluidizing agent was used as a binder After adding 0.8% of the weight ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 보통 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우 31.2%, 재령 28일의 경우 37.9%가 큰 압축강도를 구현하였다(도 5, 실험결과 2). As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 31.2% at 7 days and 37.9% at 28 days compared to ordinary Portland cement specimens. It was implemented (Fig. 5, experimental result 2).

실험3. 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 혼합수의 중량비율을 51.5 : 44.1 : 4.4로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다Experiment 3. The weight ratio of ordinary Portland cement, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, and mixing water was 51.5: 44.1: 4.4, and the water/binder (W/B) ratio was 0.36. After adding 0.8% of the weight ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 보통 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우36.6%, 재령 28일의 경우 50.4%가 큰 압축강도를 구현하였다(도 5, 실험결과 3). As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 36.6% at 7 days and 50.4% at 28 days, compared to ordinary Portland cement specimens. It was implemented (Fig. 5, Experimental result 3).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 6 및 도 5에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are shown in Table 6 and FIG. 5 below.

W/B 0.36 기준 보통 포틀랜드 시멘트 압축강도 실험결과 W/B 0.36 Standard Ordinary Portland Cement Compressive Strength Test Results 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 보통 포틀랜드 시멘트 공시체Ordinary Portland cement specimen 0.360.36 33.833.8 38.238.2 48.848.8 실험1 결과Experiment 1 result 0.360.36 34.234.2 44.4 (16.2% ↑)44.4 (16.2% ↑) 63.8 (30.7% ↑)63.8 (30.7% ↑) 실혐2 결과Experiment 2 result 0.360.36 36.336.3 50.1 (31.2% ↑)50.1 (31.2% ↑) 67.3 (37.9% ↑)67.3 (37.9% ↑) 실험3 결과Experiment 3 results 0.360.36 35.235.2 52.2 (36.6% ↑)52.2 (36.6% ↑) 73.4 (50.4% ↑)73.4 (50.4% ↑)

실시 예 3. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (2)Example 3. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (2)

실험1. 조강 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 66.2 : 14.7 : 19.1로, 물/결합재(W/B)비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 1. The weight ratio of the early-strength Portland cement, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, and the mixing water was 66.2: 14.7: 19.1, and the water / binder (W / B) ratio was 0.36. After adding 0.8% of the weight ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 조강 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우 26.0%, 재령 28일의 경우 43.0%가 큰 압축강도를 구현하였다(도 6, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 26.0% at 7 days and 43.0% at 28 days, compared to the early-strength Portland cement specimen. It was implemented (Fig. 6, Experimental result 1).

실험2. 조강 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량비율을 58.8 : 29.4 : 11.8로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 2. The weight ratio of the early-strength Portland cement, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, and the mixing water was 58.8: 29.4: 11.8, and the water / binder (W / B) ratio was 0.36. After adding 0.8% of the weight ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 조강 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우 26.0%, 재령 28일의 경우 44.9%가 큰 압축강도를 구현하였다(도 6, 실험결과 2). Experimental Results The compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 is 26.0% at 7 days and 44.9% at 28 days compared to the early-strength Portland cement specimen. (FIG. 6, Experimental result 2).

실험3. 조강 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량비율을 51.5 : 44.1 : 4.4로 물/결합재(W/B) 비율을 0.36으로하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 3. The weight ratio of early-strength Portland cement, the slurry (strength enhancer), and mixing water prepared in Experiment 1 of Example 1 was 51.5: 44.1: 4.4, and the water/binder (W/B) ratio was 0.36. After adding 0.8% of the ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 조강 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우 26.0%, 재령 28일의 경우 압축강도가 85MPa로써 58.0%가 큰 초고강도를 구현하였다(도 6, 실험결과 3). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 26.0% at 7 days and 58.0% at 85 MPa at 28 days compared to the early-strength Portland cement specimen. It implemented ultra-high strength with large (Fig. 6, experimental result 3).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 7 및 도 6에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are shown in Table 7 and FIG. 6 below.

W/B 0.36 기준 조강 포틀랜드 시멘트 압축강도 실험결과 W/B 0.36 Standard Crude Portland Cement Compressive Strength Test Results 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 조강 포틀랜드 시멘트 공시체Crude steel Portland cement specimen 0.360.36 37.237.2 41.141.1 53.553.5 실험1 결과Experiment 1 result 0.360.36 44.544.5 51.8 (26.0% ↑)51.8 (26.0% ↑) 76.5 (43.0% ↑)76.5 (43.0% ↑) 실혐2 결과Experiment 2 result 0.360.36 44.644.6 51.8 (26.0% ↑)51.8 (26.0% ↑) 77.5 (44.9% ↑)77.5 (44.9% ↑) 실험3 결과Experiment 3 results 0.360.36 42.842.8 51.8 (26.0% ↑)51.8 (26.0% ↑) 85.0 (58.9% ↑)85.0 (58.9% ↑)

실시 예 4. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (3)Example 4. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (3)

실험1. 조강 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 70.3 : 13.0 : 16.7로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.28로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 1. The weight ratio of early-strength Portland cement and the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, mixing water was 70.3: 13.0: 16.7, and the water/binder (W/B) ratio was 0.28, and a fluidizing agent was used as a binder After adding 0.8% of the weight ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 조강 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 21.5%, 재령 7일의 경우 19.7%, 재령 28일의 경우 42.2%가 큰 압축강도 98.4MPa를 구현하였다(도 7, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1 was 21.5% at 3 days of age, 19.7% at 7 days of age, and 28 days of age compared to the early-strength Portland cement specimen. In the case of 42.2%, a large compressive strength of 98.4 MPa was implemented (FIG. 7, experimental result 1).

실험2. 조강 포틀랜드 시멘트와 상기 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량비율을 62.5 : 26.0 : 11.5로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.28으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 2. The weight ratio of the early-strength Portland cement, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, and the mixing water was 62.5: 26.0: 11.5, and the water / binder (W / B) ratio was 0.28. After adding 0.8% of the weight ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 조강 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 25.2%, 재령 7일의 경우 25.2%, 재령 28일의 경우 51.8%가 큰 압축강도 105.1MPa를 구현하였다(도 7, 실험결과 2). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1 was 25.2% at 3 days, 25.2% at 7 days, and 28 days at 28 days, compared to the early-strength Portland cement specimen. In the case of 51.8%, a large compressive strength of 105.1 MPa was implemented (Fig. 7, experimental result 2).

실험3. 조강 포틀랜드 시멘트와 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량비율을 54.7 : 39.0 : 6.3로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.28으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 3. The weight ratio of early-strength Portland cement and the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, mixing water was 54.7: 39.0: 6.3, and the water/binder (W/B) ratio was 0.28. After adding 0.8% of the ratio, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 조강 포틀랜드 시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 15.9%, 재령 7일의 경우 22.8%, 재령 28일의 경우 압축강도가 56.4%가 큰 108.3MPa의 초고강도를 구현하였다(도 7, 실험결과 3). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1 was 15.9% at 3 days, 22.8% at 7 days, and 28 days at 28 days, compared to the early-strength Portland cement specimen. In this case, an ultra-high strength of 108.3 MPa with a high compressive strength of 56.4% was realized (FIG. 7, experimental result 3).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 8 및 도 7에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are shown in Table 8 and FIG. 7 below.

W/B 0.28 기준 조강 포틀랜드 시멘트 압축강도 실험결과 W/B 0.28 Standard Crude Portland Cement Compressive Strength Test Results 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 조강 포틀랜드 시멘트 공시체Crude steel Portland cement specimen 0.280.28 53.553.5 63.563.5 69.269.2 실험1 결과Experiment 1 result 0.280.28 65.0 (21.5% ↑)65.0 (21.5% ↑) 76.0 (19.7% ↑)76.0 (19.7% ↑) 98.4 (42.2% ↑)98.4 (42.2% ↑) 실혐2 결과Experiment 2 result 0.280.28 67.0 (25.2% ↑)67.0 (25.2% ↑) 79.5 (25.2% ↑)79.5 (25.2% ↑) 105.1 (51.8% ↑)105.1 (51.8% ↑) 실험3 결과Experiment 3 results 0.280.28 62.0 (15.9% ↑)62.0 (15.9% ↑) 78.0 (22.8% ↑)78.0 (22.8% ↑) 108.3 (56.4% ↑)108.3 (56.4% ↑)

실시 예 5. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (4)Example 5. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (4)

실험1. 석탄화력 플라이애시 함량이 10%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+ 석탄화력플라이애시)와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 66.2 : 14.7 : 19.1로, 물/결합재(W/B)비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 1. The weight ratio of fly ash cement (crude cement + coal-fired fly ash) having a coal-fired fly ash content of 10%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, and the mixing water was 66.2: 14.7: 19.1. , The water/binder (W/B) ratio was set to 0.36, and 0.8% of the fluidizing agent was added to the weight ratio of the binder, and then the specimen was prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 28일의 경우 18.8%가 큰 압축강도를 구현하였다(도 8, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 18.8% higher than that of the fly ash cement specimen at 28 days of age (Fig. 8, Experimental result One).

실험2. 석탄화력 플라이애시 함량이 10%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+석탄화력플라이애시)와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 58.8 : 29.4 : 11.8로, 물/결합재(W/B)비율을 0.36으로 하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 2. The weight ratio of fly ash cement (crude cement + coal-fired fly ash) having a coal-fired fly ash content of 10%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, and the mixing water was 58.8: 29.4: 11.8. , The water/binder (W/B) ratio was set to 0.36, and 0.8% of the fluidizing agent was added to the weight ratio of the binder, and then the specimen was prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 15.4%, 재령 7일의 경우 13.9%가 재령 28일의 경우 43.8% 압축강도가 증가하였으며, 80.5MPa의 초고강도를 구현하였다(도 8, 실험결과 2).As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 15.4% at the age of 3 days and 13.9% at the age of 7 days compared to the fly ash cement specimen at the age of 28 days. In this case, the compressive strength increased by 43.8%, and an ultra-high strength of 80.5 MPa was realized (FIG. 8, experimental result 2).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 9 및 도 8에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are shown in Table 9 and FIG. 8 below.

구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 플라이애시시멘트(함량10%) 공시체Fly ash cement (content 10%) specimen 0.360.36 35.735.7 43.943.9 56.056.0 실험1 결과Experiment 1 result 0.360.36 38.838.8 46.046.0 66.5 (18.8% ↑)66.5 (18.8% ↑) 실혐2 결과Experiment 2 result 0.360.36 41.2 (15.4% ↑)41.2 (15.4% ↑) 50.0 (13.9% ↑)50.0 (13.9% ↑) 80.5 (43.8% ↑)80.5 (43.8% ↑)

실시 예 6. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (5)Example 6. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (5)

석탄화력 플라이애시 함량이 20%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+석탄화력플라이애시)와 상기 실시 예 1의 실험1에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 66.2 : 14.7 : 19.1로, 물/결합재(W/B)비율을 0.36으로하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.The weight ratio of fly ash cement (crude cement + coal-fired fly ash) having a coal-fired fly ash content of 20%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1, and the mixing water was 66.2: 14.7: 19.1. , The water/binder (W/B) ratio was set to 0.36, and 0.8% of the glidant was added to the weight ratio of the binder, and then a specimen was prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험1에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 7일의 경우 16.8%, 재령 28일의 경우 31.8% 큰 압축강도를 구현하였다(도 9, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 1 of Example 1 was 16.8% at 7 days and 31.8% at 28 days, compared to the fly ash cement specimen. (FIG. 9, Experimental result 1).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 10 및 도 9에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are shown in Table 10 and FIG. 9 below.

W/B 0.36 기준 플라이애시시멘트(함유량 20%) 압축강도 실험결과 Test results of compressive strength of fly ash cement (content 20%) based on W/B 0.36 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 플라이애시시멘트(함량20%) 공시체Fly ash cement (content 20%) specimen 0.360.36 34.134.1 37.537.5 56.556.5 실험 결과Experiment result 0.360.36 37.337.3 43.8 (16.8% ↑)43.8 (16.8% ↑) 74.5 (31.8% ↑)74.5 (31.8% ↑)

실시 예 7. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (6)Example 7. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (6)

실험1. 석탄화력 플라이애시 함량이 10%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+석탄화력플라이애시)와 상기 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 70.3 : 13.0 : 16.7로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.28로하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 1. The weight ratio of fly ash cement (crude cement + coal-fired fly ash) having a coal-fired power plant fly ash content of 10%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, and the mixing water was 70.3: 13.0: 16.7. , The water/binder (W/B) ratio was set to 0.28, and 0.8% of the fluidizing agent was added to the weight ratio of the binder, and then a specimen was prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 22.8%, 재령 7일의 경우 28.3%, 재령 28일의 경우 57.4%가 큰 102.0MPa의 초고강도를 구현하였다(도 10, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1 was 22.8% at 3 days, 28.3% at 7 days, and 28.3% at 28 days, compared to the fly ash cement specimen. In the case of 57.4%, an ultra-high strength of 102.0 MPa was implemented (Fig. 10, experimental result 1).

실험2. 석탄화력 플라이애시 함량이 10%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+석탄화력플라이애시)와 상기 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 물의 중량비율을 62.5 : 26.0 : 11.5로, 물/결합재(W/B) 비율을 0.28으로하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.Experiment 2. Fly ash cement (crude cement + coal-fired fly ash) having a coal-fired fly ash content of 10%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, and water at a weight ratio of 62.5: 26.0: 11.5, water / Binder (W / B) ratio was set to 0.28, and after adding 0.8% of the fluidizing agent to the weight ratio of the binder, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 10.3%, 재령 7일의 경우 39.6%, 재령 28일의 경우 52.3%가 큰 98.7MPa 압축강도를 구현하였다(도 10, 실험결과 2). As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1 was 10.3% at the age of 3 days, 39.6% at the age of 7 days, and 39.6% at the age of 28 days compared to the fly ash cement specimen. In the case of 52.3%, a large compressive strength of 98.7 MPa was implemented (FIG. 10, experimental result 2).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 11 및 도 10에 나타난 바와 같다. The compressive strength test results are shown in Table 11 and FIG. 10 below.

W/B 0.28 기준 플라이애시시멘트(함유량 10%) 압축강도 실험결과 W/B 0.28 standard fly ash cement (content 10%) compressive strength test results 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 플라이애시시멘트(함량 10%) 공시체Fly ash cement (content 10%) specimen 0.280.28 51.751.7 53.053.0 64.864.8 실험1 결과Experiment 1 result 0.280.28 63.5 (22.8% ↑)63.5 (22.8% ↑) 68.0 (28.3% ↑)68.0 (28.3% ↑) 102.0 (57.4%↑)102.0 (57.4%↑) 실혐2 결과Experiment 2 result 0.280.28 57.0 (10.3% ↑)57.0 (10.3% ↑) 74.0 (39.6% ↑)74.0 (39.6% ↑) 98.7 (52.3%↑)98.7 (52.3%↑)

실시 예 8. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (7)Example 8. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (7)

플라이애시 함량이 20%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+석탄화력플라이애시)와 상기 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 70.3 : 13.0 : 16.7로, 물/결합재(W/B)비율을 0.28으로하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 0.8%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.The weight ratio of fly ash cement (crude cement + coal-fired fly ash) having a fly ash content of 20%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, and the mixing water was 70.3: 13.0: 16.7, water / Binder (W / B) ratio was set to 0.28, and after adding 0.8% of the fluidizing agent to the weight ratio of the binder, specimens were prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 강도강화제를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 54.4%, 재령 7일의 경우 77.4%, 재령 28일의 경우 60.9%가 큰 97.5MPa 압축강도를 구현하였다(도 11, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the strength enhancer prepared in Experiment 2 of Example 1 was 54.4% at 3 days, 77.4% at 7 days, and 60.9% at 28 days compared to the fly ash cement specimen. A large compressive strength of 97.5 MPa was implemented (FIG. 11, experimental result 1).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 12 및 도 11에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are shown in Table 12 and FIG. 11 below.

W/B 0.28 기준 플라이애시시멘트(함유량 20%) 압축강도 실험결과 W/B 0.28 standard fly ash cement (content 20%) compressive strength test results 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 플라이애시시멘트(함량20%) 공시체Fly ash cement (content 20%) specimen 0.280.28 37.537.5 40.240.2 60.660.6 실험 결과Experiment result 0.280.28 57.9 (54.4% ↑)57.9 (54.4% ↑) 71.3 (77.4% ↑)71.3 (77.4% ↑) 97.5 (60.9% ↑)97.5 (60.9% ↑)

실시 예 9. 강도 강화제 조성물에 따른 압축강도 변화 측정 (8)Example 9. Measurement of compressive strength change according to strength reinforcing agent composition (8)

플라이애시 함량이 20%인 플라이애시시멘트(조강시멘트+석탄화력플라이애시)에 석탄가스화기 플라이애시 10% 첨가한 후, 상기 실시 예 1의 실험2에서 제조된 슬러리(강도 강화제), 배합수의 중량 비율을 xx : xx : xx로, 물/결합재(W/B)비율을 0.28으로하여 유동화제를 결합재 중량비율 대비 1.2%를 첨가한 후 KS L ISO 679 방법을 준용하여 시편을 제작하고 압축강도를 측정하였다.After adding 10% of fly ash from a coal gasifier to fly ash cement (crude cement + coal-fired power fly ash) having a fly ash content of 20%, the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1, the mixing water The weight ratio is xx: xx: xx, the water/binder (W/B) ratio is 0.28, and 1.2% of the fluidizing agent is added to the weight ratio of the binder, and then the specimen is prepared by applying the KS L ISO 679 method, and the compressive strength was measured.

실험결과, 실시예 1의 실험2에서 제조한 슬러리(강도 강화제)를 혼합한 시험체의 압축강도가 플라이애시시멘트 공시체 대비 재령 3일의 경우 48.5%, 재령 7일의 경우 73.9%, 재령 28일의 경우 57.4%가 큰 95.4MPa 압축강도를 구현하였다(도 12, 실험결과 1). As a result of the experiment, the compressive strength of the test specimen mixed with the slurry (strength enhancer) prepared in Experiment 2 of Example 1 was 48.5% at 3 days of age, 73.9% at 7 days of age, and 28 days of age compared to the fly ash cement specimen. In the case of 57.4%, a large compressive strength of 95.4 MPa was implemented (FIG. 12, experimental result 1).

상기 압축강도 실험결과는 하기 표 13 및 도 12에 나타난 바와 같다.The compressive strength test results are as shown in Table 13 and FIG. 12 below.

W/B 0.28 기준 플라이애시시멘트(함유량 20%) 압축강도 실험결과 W/B 0.28 standard fly ash cement (content 20%) compressive strength test results 구분division 물/결합재(W/B)Water/binder (W/B) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일age 3 days 재령 7일age 7 days 재령 28일age 28 days 플라이애시시멘트(함량20%) 공시체Fly ash cement (content 20%) specimen 0.280.28 37.537.5 40.240.2 60.660.6 실험 결과Experiment result 0.280.28 55.7 (48.5% ↑)55.7 (48.5% ↑) 69.9 (73.9% ↑)69.9 (73.9% ↑) 95.4 (57.4% ↑)95.4 (57.4% ↑)

따라서, 본 발명 강도 강화제를 포함하는 경우, 강도 강화제를 포함하지 않는 경우와 비교하여 재령 7일 기준 최소 10%이상의 압축강도 상승을 나타낼 수 있고, 재령 28일 기준 최소 15% 이상의 압축강도 상승을 나타낼 수 있어 초고강도의 시멘트를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명 강도 강화제를 특정 비율로 혼합함에 따라 압축 강도 상승 및 조절이 가능하다.Therefore, when the strength reinforcing agent of the present invention is included, compared to the case where the strength reinforcing agent is not included, a compressive strength increase of at least 10% or more at 7 days of age, and a compressive strength increase of at least 15% or more at 28 days of age Therefore, it is possible to manufacture ultra-high-strength cement. In addition, it is possible to increase and control the compressive strength by mixing the strength reinforcing agent of the present invention in a specific ratio.

Claims (12)

강화제 조성물 총 100 중량% 대비,
(a) 석탄가스화기 플라이애시 50 중량%, 및 물 50 중량%; 또는
(b) 석탄가스화기 플라이애시 56.5 중량%, 물 40.0 중량%, 석고 3.5 중량%를 포함하고, 석탄가스화기 플라이애시와 석고의 중량합 대비 0.8 중량%의 유동화제를 추가로 포함하는 강화제 조성물로서,
상기 석탄가스화기 플라이애시는 분말도가 12,000 내지 14,000 ㎠/g이고, 석탄가스화기 플라이애시 총 100 중량%를 기준으로 SiO2 54 내지 61 중량%, CaO 7 내지 12 중량%, Al2O5 15 내지 20 중량%, Fe2O3 4 내지 6 중량% 및 MgO 0.5 내지 3 중량%를 포함하고,
상기 강화제 조성물은 현탁액 형태로, 강화제 조성물을 사용하여 실리카퓸을 대체하는 것인, 강화제 조성물.
Relative to 100% by weight of the total reinforcing agent composition,
(a) 50% by weight of coal gasifier fly ash, and 50% by weight of water; or
(b) A reinforcing agent composition comprising 56.5% by weight of coal gasifier fly ash, 40.0% by weight of water, and 3.5% by weight of gypsum, and further comprising 0.8% by weight of a glidant based on the weight of coal gasifier fly ash and gypsum. ,
The coal gasifier fly ash has a fineness of 12,000 to 14,000 cm 2 / g, and SiO 2 54 to 61% by weight, CaO 7 to 12% by weight, Al 2 O 5 15 based on the total 100% by weight of the coal gasifier fly ash to 20% by weight, 4 to 6% by weight of Fe 2 O 3 and 0.5 to 3% by weight of MgO,
Wherein the reinforcing agent composition is in the form of a suspension and replaces silica fume using the reinforcing agent composition.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 강화제 조성물은 비중이 1.3 내지 1.7인, 강화제 조성물.
According to claim 1,
The reinforcement composition has a specific gravity of 1.3 to 1.7.
 삭제delete 제1항 또는 제5항의 강화제 조성물을 포함하는, 시멘트 조성물.
A cement composition comprising the reinforcing agent composition of claim 1 or 5.
 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 시멘트 조성물은 시멘트 조성물 총 100 중량% 대비,
시멘트 30 내지 80 중량%, 강화제 조성물 5 내지 60 중량% 및 물 1 내지 30 중량%를 포함하는, 시멘트 조성물.
According to claim 7,
The cement composition is based on 100% by weight of the total cement composition,
A cement composition comprising 30 to 80% by weight of cement, 5 to 60% by weight of a reinforcing agent composition and 1 to 30% by weight of water.
 제7항에 있어서,
상기 시멘트 조성물은 시멘트 조성물 총 100 중량% 대비,
시멘트 40 내지 75 중량%, 강화제 조성물 10 내지 30 중량% 및 물 3 내지 20 중량%를 포함하는, 시멘트 조성물.

According to claim 7,
The cement composition is based on 100% by weight of the total cement composition,
A cement composition comprising 40 to 75% by weight of cement, 10 to 30% by weight of a reinforcing agent composition and 3 to 20% by weight of water.

 제7항에 있어서,
상기 시멘트 조성물은 AE감수제, 반응촉진제, 지연제, 급결제, 방수제, 기포제 또는 발포제 중 적어도 어느 하나의 혼화제를 더 포함하는, 시멘트 조성물.
According to claim 7,
The cement composition further comprises at least one admixture of an AE water reducing agent, a reaction accelerator, a retardant, a quick-setting agent, a waterproofing agent, a foaming agent, or a foaming agent.
 삭제delete
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Title
실리카흄 및 플라이애쉬, 시멘트 복합체의 역학적 특성에 관한 실험적 연구, 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute v.6 no.5, 1994, p.158-170
콘크리트 특성에 미치는 고분말도 플라이애쉬의 치환율 및 물-결합재비 영향에 관한 실험적 연구, Journal of the Korea Concrete Institue, Vo. 21, No.1, 2009, p.29-35

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